(57)【要約】【課題】            発光管本体とシュラウドを外球内の所定位置に支持し、ランプ輸送等の衝撃から、シュラウド及び発光管の位置変化を防止でき、シュラウド及び発光管の破壊を防止することを目的とする。【解決手段】        外管内に両端部が細管となっている発光管と該発光管を包囲するシュラウドを内部にもったランプであって、外管内でステムと接続した金属製の支柱がランプ軸と平行な方向に延び、シュラウドと発光管を支持する支持体は、少なくとも四方に伸びる支持脚を持つ。この支持体が円筒形のシュラウドの内径に収まり、かつ、円筒形のシュラウドの内面に当接するよう、一対の支持脚を同一方向に、同様に折り曲げる。そして、支持脚の先端は適宜折り曲げ支柱に溶接し残りの一対の支持脚は先端を外側に適宜折り曲げ、シュラウド端部に取り付ける。さらに、支持脚が交差する支持体の中央部には穴が開いており、この穴に発光管細管を通す事を特徴とする。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
口金を備えたガラス製の外管内に両端部が細管となっている発光管と該発光管を包囲する円筒形のシュラウドを内部にもったランプであって、外管内でステムと接続した金属製の支柱がランプ軸と平行な方向に延び、該シュラウドと該発光管を支持する支持体は、少なくとも四方に伸びる支持脚を有し、該支持体が該シュラウドの内径に収まり、かつ、該シュラウドの内面に当接するよう、前記支持脚を全て同一方向に、同様に折り曲げ、該支持体を該シュラウド内部に挿入し、一対の支持脚は先端を適宜折り曲げ支柱に溶接し、残りの一対の支持脚は先端を適宜折り曲げ円筒形のシュラウドの端部に取り付け、該支持脚が交差する支持体の中央部には穴が開いており、該穴に発光管細管を通す事を特徴とする金属蒸気放電ランプ。
【請求項２】
口金を備えたガラス製の外管内に両端部が細管となっている発光管と該発光管を包囲する円筒形のシュラウドを内部にもったランプであって、外管内でステムと接続した金属製の支柱がランプ軸と平行な方向に延び、該シュラウドと該発光管を支持する支持体は、少なくとも十字状に支持脚を持つ平板から成り、該平板が該シュラウド内径に収まり、かつ該シュラウドの内面に、折り曲げた角部分が当接するよう、前記支持脚を全て平板の中央から均等の距離となる箇所で同一方向にかつほぼ直角に折り曲げ、前記支持体の支持脚を折り曲げた方向とは反対側の面を該円筒形のシュラウド内部に挿入し、少なくとも一対の対向する支持脚は前記シュラウド端部で外側に適宜折り曲げ、該シュラウドの外側に位置する支柱に溶接し、残りの少なくとも一対の支持脚は先端を外側に適宜折り曲げ、該シュラウド端部に取り付け、さらに、前記支持体の中央部には該シュラウドの軸と重なる箇所に穴が開いており、該穴に発光管細管を通すことと特徴とする金属蒸気放電ランプ。
【請求項３】
前記支持体と前記発光管との接触面積が発光管細管長軸方向に少ない事を特徴とする請求項１または請求項２記載の金属蒸気放電ランプ。
【請求項４】
前記発光管細管と前記支持体が接する面は発光管細管封止部内面より外側に位置することを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の金属蒸気放電ランプ。
【請求項５】
前記支持体は十字状を成すことを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の金属蒸気放電ランプ。
【請求項６】
前記発光管がセラミック製であることを特徴とする請求項１乃至請求項５記載の金属蒸気放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は端部が細管である発光管の位置合わせと該発光管を取り囲むシュラウドの支持を目的とした外球マウントの構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
外管内に高圧放電ランプ発光管を取り囲むようにしてガラス製のシュラウドを備えたランプは寿命末期などの理由によって発光管が破裂したときに破壊が外球までに及ぶのを防止でき、安全性が高い。そのため、前面ガラスを必要としないので、下面開放型の照明器具に取り付けることが可能であり、ランプから発せられる光束の利用効率を高めることができる。
【０００３】
外管内にシュラウドを備えたメタルハライドランプでは、シュラウドの支持のために様々な構成が開示されている。
第１の例として、シュラウドのそれぞれ両端部でシュラウドの周囲を取り囲む保持金具が支柱に固定してあり、シュラウドの位置をさだめているものがある（特許文献１）。また、第２の例として、１つの保持金具でシュラウドと発光管リードを両方支持する構造のもの（特許文献２）。第３の例は、発光管の外部リードに固定された対向する１対の円盤と円盤から出た爪状の突起で径方向の動きを拘束するようにして、シュラウドを前記円盤で挟んで固定したもの（特許文献１）。第４の例は第２の変形型であるがランプトップ側の円盤を廃止して外管内面に適合した板バネで挟み込んだものが開示されている（特許文献３）。第５の例はシュラウドを保持する金具に発光管を支持するための金具を連接されたものが開示されている（特許文献４）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３２３５３５９号公報
【特許文献２】特開２００２−３０４９６９号公報
【特許文献３】特開２００２−１６４０１５号公報
【特許文献４】特開２００２−７５２７２号公報
【０００５】
従来の構成を図４に基づき説明する。図４は外球内で発光管とシュラウドを支持するための従来技術を示したものである。外管は電流導入体を２本封着したステムが溶融封着され密閉されている。また、ステムの片方のリード４０３にはＭ字形の支柱４０５が溶接されている。Ｍ字支柱４０５のランプトップ側は、ランプの軸とは垂直に折り曲げられており、折り曲げられた部分の中間にＭ字支柱が横方向に揺れるのを防止するための金属板４０６が溶接されている。この金属板４０６は外管トップ内面部分に適合するよう構成してある。Ｍ字支柱４０５の間にはシュラウド支持材として金具４２０，４２１が溶接されている。金具４２０、４２１はシュラウド４１０を取り巻くようなリング状をしており、また、該リング状の金具の円周上の４ヶ所でシュラウドの内側面に接触するようなＬ字形の爪がでている。リング状の金具とＬ形の爪の間にシュラウドが嵌合してシュラウドは固定される。発光管はシュラウドに包囲されるよう支柱に固定されている。発光管両端部の細管から外に突き出ている外部リードの電気的接続および機械的な支持は、ランプトップ側はＭ字支柱４０５の平行部分に橋渡しするよう溶接された金属リボン４０７によっている。発光管口金側はＭ字支柱が溶接されていないほうのステムリードと電気的に金属線４０８によって接続されている。しかし、この構造では主に発光管支持するものはなく、シュラウド４１０及びランプの軸に対する発光管軸の軸合わせは、おこないにくい。
【０００６】
また、この従来構造のランプを１個１個包装箱に入れて、それらを縦３列横４列に並べて大箱に収納して、約６０ｃｍから落下する試験をおこなった。その結果、ランプ内の発光管は落下試験の衝撃でシュラウドとあたり細管部と本管部分が分離するといった不具合が発生することがわかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
両端に細管を備えた金属蒸気放電ランプは１５０Ｗクラス以上になると、アーク部分を取り囲む発光管が大きくなり、ランプが箱に入った包装状態でもランプの不用意な落下や輸送中の振動、衝撃により発光管を支持する金属部材が曲がって、発光管を取り囲むシュラウドとあたり、発光管やシュラウドにクラックが生じる可能性がある。また、発光管がランプの軸方向に対して垂直方向に揺れたとき、発光管の細管部分と本体部分が境界より折れることがある。また、ランプのワットが大きくなるとそれを取り囲むシュラウドの重量も大きくなるので、該シュラウドの正確に位置決めされた支持も困難になる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、口金を備えたガラス製の外管内に両端部が細管となっている発光管と該発光管を包囲する円筒形のシュラウドを内部にもったランプであって、外管内でステムと接続した金属製の支柱がランプ軸と平行な方向に延び、このシュラウドと発光管を支持する支持体は、少なくとも四方に伸びる支持脚を持つ。この支持体が円筒形のシュラウドの内径に収まり、かつ、このシュラウドの内面に当接するよう、前記一対の支持脚を同一方向に、同様に折り曲げる。そして、この支持脚の先端は適宜折り曲げ支柱に溶接し残りの一対の支持脚は先端を外側に適宜折り曲げ、このシュラウド端部に取り付ける。さらに、支持脚が交差する支持体の中央部には穴が開いており、この穴に発光管細管を通す事を特徴とする。
また、発光管を支持する支持体と発光管との接触面積は発光管細管長軸方向に少ない事を特徴とする。
さらに、発光管細管と支持体が接する面は発光管細管封止部内面より外側に位置する。そして、支持体は十字状であることが好適である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、細管を両端部に備えた発光管本体とシュラウドを外球内の所定位置に支持したランプは輸送等の衝撃からのシュラウド及び発光管の位置変化を防止でき、その事によって、シュラウド及び発光管の破壊を防止できる。またシュラウド及び発光管の位置変化がないため、ランプの光学的特性が変化することがない。
また、支持具は従来の構成より、簡単に作る事が出来るので生産性も上がり、この簡単に作る事が出来る単一の部材でシュラウドと発光管を同時に支持することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に実施例について図１乃至図３を用いて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は外球内で発光管とシュラウドを支持するための本発明の実施の一形態である２５０Ｗのメタルハライドランプの技術を示す図である。外管は電流導入体を２本封着したステムが溶融封着され密閉されている。また、ステムの片方のリード１０３にはＭ字形の支柱１０５が溶接されている。Ｍ字支柱１０５のランプトップ側はランプの軸とは垂直に折り曲げられており、Ｍ字支柱のランプトップ部にはＭ字支柱の横方向の揺れを防止するための金属板１０６が溶接されている。この金属板１０６は外管トップ内面部分に適合するようにした。
【００１２】
図２はステンレス製の十字状に成る平板の支持脚を全て平板の中央から均等の距離となる箇所で同一方向に、かつ、ほぼ直角に折り曲げた。折り曲げの構成としては、平板が円筒形のシュラウドの内径に収まるように、かつ、このシュラウドの内面に支持体の実質的嵌合部分２１５が当接するように設計した。さらに、支持脚の先端部にはＭ字型支柱１０５に溶接するために支持体溶接溝部２１２とシュラウドの端部に嵌め込むためのシュラウド端面嵌合部を設けた。そして、支持体の支持体基準面２１６をシュラウド内部に挿入し、シュラウド端面嵌合部２１１にシュラウド端に嵌め込む。また、実質的にシュラウド内側面と嵌合する部分は角になったシュラウド押さえ金具の実質的嵌合部分２１５である。支持体の中央には中心穴２１４が発光管端部細管を貫通するようになっている。穴の径は該発光管端部細管の外径よりも多くとも０．３ｍｍほど大きいように選ばれている。また、２１３部分の長さが小さいと、シュラウドを支持する効果が小さくなる。本発明では２１３の長さは１０ｍｍとした。そして、発光管細管のシール領域全体が支持体基準面２１６よりも外側に出ないようにするよう、シュラウドの長さを決定した。その理由はランプ動作中に発光管内に封入した金属ハロゲン化物の融液がシール層内面付近に滞留しており、該部位が支持体２１６面の外側に位置すると、金属ハロゲン化物融液の温度が低下して、ランプの発光効率が低下するからである。
【００１３】
Ｍ字支柱１０５には１対の金具が溶接されており、この金具１２０、１２１は金属板を立体的に成形して、シュラウドの両端部から内部方向へ嵌合してシュラウド１１０を支持している。シュラウド１１０両端に嵌合固定された支持体とシュラウド内には発光管がランプ中心に存在するよう固定されている。シュラウド１１０の中心軸と発光管軸を一致させるようなガイドとして、また、発光管を支持するため、支持体１２０，１２１の中心には穴が開いており、その穴に発光管両端部にある細管が貫通するようになっている。発光管両端部の細管から外に突き出ている外部リードの電気的接続および機械的な支持は、ランプトップ側はＭ字支柱１０５の平行部分に橋渡しするよう溶接された金属リボン１０７によっている。また、発光管口金側はＭ字支柱が溶接されていないほうのステムリードと電気的に金属線１０８によって接続されている。そして、金属リボン１０７と発光管外部リード、金属線１０８と発光管外部リードとの溶接はランプ軸方向の位置を決めるようにすればよくランプ径方向の位置決めに煩わされることなくおこなえる。
【００１４】
両端部に細管をもったセラミック製発光管はＮｂロッドやＭｏロッドあるいはサーメットロッドがフリットシールによってセラミック細管と封着されている。これらの金属ロッドはシール前の真空中での熱処理とシールのときの加熱によって再結晶化して脆くなっている。そして、発光管全体をこの脆くなったリードでランプ内の所定の位置に支えている。また、発光管細管は焼きばめによって発光管本体と固着されている。発光管が衝撃を受けると、細管の発光管本体からすぐに突き出た部分が破壊されることが多い。
【００１５】
また、ランプの輸送中の衝撃によって従来技術のような発光管支持方法だと、発光管軸がランプ軸に対して傾いたり、傾きが大きくなると発光管の最大外径部分とシュラウド内面が接触して発光管がクラックするときもある。このような、衝撃による発光管の傾きは図３・１に示したような発光管細管３０２と直交するような板だけで防止できる。仮に、発光管細管を図３・２に示すように、管状成形体３０４に挿入してシュラウドの中心に位置するよう固定することも考えられ、支持自体の性能ではこの方法が強固である。しかし、この方法では、管状成形体３０４が発光管細管３０２の保温材として働き、発光管内に封入したハロゲン化物の蒸気圧が高まり、ひいては、発光管の寿命が短くなる。それに対して、本発明による発光管の支持方法では図３・１に示すように、発光管細管３０２と接触する部分は最大でも発光管細管部分と直交する支持体の板に開けられた穴の板厚部分に限られるので発光管細管３０２への保温効果も大きくはない。また、図３・１に示した如く支持体は中心に穴の開いた十字形金属平板を金型によるプレスで支持脚を折り曲げ立体的にし、支柱との溶接部分とシュラウド端部に取り付ける部分を加工すればよく、なんら複雑な加工を施す必要がなく、金型も単純なものでよいので初期コストも小さくてすむ。
【００１６】
本発明のランプを１個１個包装箱に入れて、それらを縦３列横４列に並べて大箱に収納して、約６０ｃｍから落下する試験をおこなった。その結果、ランプ内の発光管は破損などの不具合が生じることはなかった。
【００１７】
また、本発明の実施例においては、発光管がセラミック製のものについて述べたが、石英製発光管でアークを取り囲む本管部分よりも細径な端部をもつものや、本管部分と封止部分間がネック部となるような、機械的強度の低い発光管の支持構造としても有用である。また、本発明の実施例では支持体には４つの支持脚の場合について説明したが、支持脚が６本あるいは８本の場合も有用である。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明の活用は主に、口金を備えた外管をもつ放電ランプに使用される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る実施例を示す説明図
【図２．１】本発明の支持体の側面図
【図２．２】本発明の支持体の斜視図
【図３．１】本発明の発光管細管を支持する構造の断面図
【図３．２】発光管細管を支持する構造の一例の断面図
【図４】従来例を示す説明図
【符号の説明】
【００２０】
１０３ステムリード
１０５Ｍ字形支柱
１０６金属板
１０７金属リボン
１０８金属線
１１０シュラウド
１２０、１２１支持体
２１１支持体のシュラウド端面嵌合部
２１２支持体溶接溝部
２１３支持体のシュラウド内側面接触部分
２１４支持体発光管細管貫通穴
２１５支持体の実質的嵌合部分
２１６支持体基準面
３０１発光管
３０２発光管端部
３０３支持体基準面
３０４管状成形体
４０３ステムリード
４０５Ｍ字形支柱
４０６金属板
４０７金属リボン
４０８金属線
４１０シュラウド
４２０、４２１シュラウド押さえ金具
【図１】
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【図２．１】
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【図２．２】
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【図３．１】
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【図３．２】
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【図４】
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